免震装置のフェールセーフ機構およびその設置方法
【課題】免震装置に作用する過大な変位を抑制し、免震装置の破損や機能低下を防ぐことができるうえ、既存の免震装置に対して容易に後付け施工することができる。
【解決手段】フェールセーフ機構１は、上部基礎２Ａと下部基礎２Ｂとの間に設けられた免震装置３の周囲に配置されるとともに上部基礎２Ａに固定され、下面にすべり材１２を有するすべり支承１１と、下部基礎２Ｂに設けられ、すべり材１２を免震装置３の中心軸線を中心とした半径方向に滑らせるための摺動板１３とを備え、摺動板１３の摺動面１３ａは、半径方向で外周側に向かうにしたがって上方へ向けて傾斜してなり、上部基礎２Ａと下部基礎２Ｂとの間に相対変位が生じていない状態ですべり材１２のすべり面と摺動板１３の摺動面１３ａとの間にクリアランスが設けられ、相対変位が生じた状態ですべり面と摺動面１３ａとが接触するようにした。
【解決手段】フェールセーフ機構１は、上部基礎２Ａと下部基礎２Ｂとの間に設けられた免震装置３の周囲に配置されるとともに上部基礎２Ａに固定され、下面にすべり材１２を有するすべり支承１１と、下部基礎２Ｂに設けられ、すべり材１２を免震装置３の中心軸線を中心とした半径方向に滑らせるための摺動板１３とを備え、摺動板１３の摺動面１３ａは、半径方向で外周側に向かうにしたがって上方へ向けて傾斜してなり、上部基礎２Ａと下部基礎２Ｂとの間に相対変位が生じていない状態ですべり材１２のすべり面と摺動板１３の摺動面１３ａとの間にクリアランスが設けられ、相対変位が生じた状態ですべり面と摺動面１３ａとが接触するようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば既存の免震建物などに備えられた免震装置のフェールセーフ機構およびその設置方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、免震建物の急速な普及とともに免震装置が採用されている。免震装置としては、ゴム材料からなる弾性体と鋼板とを上下方向に交互に積層した構造のいわゆる積層ゴムを用いたものが知られている。このような積層ゴムから構成される免震装置は、例えば建物の基礎とこの基礎上に構築される建物本体との間に介装され、地震等によって水平方向の大きな外力が入力されたときには、積層ゴムが水平方向に変形することでその外力の構造物本体への伝達を軽減し、建物本体の揺れを抑えるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１８２７６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の免震装置では、以下のような問題があった。
すなわち、既設の免震建物では、極めて稀に起こるレベル２地震で想定しているエネルギー入力の速度換算値でＶｅ＝１５０ｃｍ／ｓｅｃといわれている。その一方、近年において、想定を超える最大加速度を有する実地震の発生などで想定されている地震動は、Ｖｅ＝３００ｃｍ／ｓｅｃと従来のレベル２地震の２倍のエネルギーを有するものとなっている。そのため、Ｖｅ＝１５０ｃｍ／ｓｅｃの地震に対して設計された既設の免震建物にＶｅ＝３００ｃｍ／ｓｅｃを超えるようなエネルギーが入力されると、その水平変位（せん断変形）が例えばγ＝５００％となり、積層ゴムが破断するおそれがあった。
また、基礎免震の場合にあっては、擁壁と建物の上部基礎との間隔が例えば６０ｃｍ程度に設計されており、これは水平変位でγ＝３００％に相当し、積層ゴムが破断する前に擁壁に衝突するという問題があった。
【０００５】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、免震装置に作用する過大な変位を抑制し、免震装置の破損や機能低下を防ぐことができる免震装置のフェールセーフ機構およびその設置方法を提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、既存の免震装置に対して容易に後付け施工することができる免震装置のフェールセーフ機構およびその設置方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る免震装置のフェールセーフ機構では、上部基礎と下部基礎との間に設けられた免震装置に用いられるフェールセーフ機構であって、免震装置の周囲に配置されるとともに上部基礎に固定され、下面にすべり材を有するすべり支承と、下部基礎に設けられ、すべり材を免震装置の中心軸線を中心とした半径方向に滑らせるための摺動板とを備え、摺動板の摺動面は、半径方向で外周側に向かうにしたがって上方へ向けて傾斜してなり、上部基礎と下部基礎との間に相対変位が生じていない状態ですべり材のすべり面と摺動板の摺動面との間にクリアランスが設けられ、相対変位が生じた状態ですべり面と摺動面とが接触することを特徴としている。
【０００７】
また、本発明に係る免震装置のフェールセーフ機構の設置方法では、上部基礎と下部基礎との間に設けられた既存の免震装置に対して設置されるフェールセーフ機構の設置方法であって、下面にすべり材を有するすべり支承を、免震装置の周囲に配置して上部基礎に固定する工程と、免震装置の中心軸線を中心とした半径方向で外周側に向かうにしたがって上方へ向けて傾斜してなる摺動面を有する摺動板を、すべり材を半径方向に滑らすようにして下部基礎に設ける工程とを有し、上部基礎と下部基礎との間に相対変位が生じていない状態ですべり材のすべり面と摺動板の摺動面との間にクリアランスが設けられるようにし、相対変位が生じた状態ですべり面と摺動面とが接触するようにしたことを特徴としている。
【０００８】
本発明では、地震によって建物に水平方向の外力が入力されると、上部基礎と下部基礎との間で水平方向の相対変位が生じ、これによりすべり支承も上部基礎とともに下部基礎に設けられている摺動板に対して相対的に変位する。そして、摺動板の摺動面がその外周側で高くなるように傾斜しているので、すべり支承のすべり材が摺動板の平面視で外周側に変位すると、すべり材と摺動面との間のクリアランスが漸次小さくなって接触する。つまり、この接触によって摺動板がすべり材のすべりに対する摩擦抵抗となり、すべり材（すべり支承）の水平方向への移動が拘束され、摺動板とすべり支承との相対変位が抑制されることになる。また、摺動板の摺動面が傾斜しているため、上記接触抵抗により移動が拘束されたすべり支承には減衰性と復元力とが作用し、元の位置へ戻ろうとする効果を奏する。
【０００９】
そして、すべり支承に生じる水平方向の拘束力は上部基礎に伝達され、上部基礎と下部基礎との相対変位も抑えられることになることから、地震による水平方向の外力によって作用する建物の振動を低減させることができる。例えば免震装置が積層ゴムである場合にその積層ゴムの粘性体が変形するが、例えばレベル２地震のような大規模な地震であっても、本フェールセーフ機構により前記粘性体の変形が抑えられ、積層ゴムの破断を防止することができ、免震装置としての機能を十分に発揮できる免震建物を実現することができる。しかも、すべり支承が上述したように復元性を有することから、地震後に建物を元の位置に戻すことができる。
【００１０】
さらに、本発明のフェールセーフ機構では、摺動板の摺動面の傾斜角度を調節することにより、すべり支承の水平変位を制御することができる。また、すべり材と摺動板とのクリアランスを調節することにより、双方の間に生じるすべり（摩擦抵抗）の利き始める位置を調節することができる。さらにまた、すべり材の材質を変えることにより、すべり支承の減衰性能も調節することができる。
【００１１】
また、本発明に係る免震装置のフェールセーフ機構では、すべり材のすべり面は、摺動板の摺動面に対応して略同じ傾斜角度で傾斜していることが好ましい。
これにより、すべり支承が摺動板に対して相対変位してすべり材と摺動面とが接触する際、双方が滑らかに接触しつつ滑るので、すべり支承の減衰効果および復元効果をより一層高めることができる。
【００１２】
また、本発明に係る免震装置のフェールセーフ機構では、すべり支承は、免震装置の中心軸線に対して同軸となるリング状をなしていてもよい。
本発明では、例えばすべり支承が周方向に部分的に配置されている場合に比べて、すべり支承が摺動板に対して相対変位してすべり面と摺動面とが接触する際、すべり面の摺動面に対する接触面積が増大するので、摩擦抵抗が増え、すべり支承としての機能を最大限に発揮させることができる。
【００１３】
また、本発明に係る免震装置のフェールセーフ機構では、上部基礎を水平方向で周囲から取り囲むようにして固定する補強体が設けられ、補強体の下面にすべり支承が取り付けられていることが好ましい。
本発明では、すべり支承を支持する上部基礎を補強体で補強することで、すべり支承に生じる水平方向の拘束力を上部基礎によって確実に支持することができる。
【００１４】
また、本発明に係る免震装置のフェールセーフ機構では、補強体は平面視で複数に分割され、これら分割された補強体どうしが連結部材によって接続されていてもよい。
本発明では、例えば分割された補強体をプレキャスト製とすることで、既存の免震建物の上部基礎に対して容易に施工することができる。しかも、それら分割された補強体どうしを水平方向に例えばＰＣ鋼棒等の連結部材で緊結して接続することで、すべり支承から伝達される水平方向の力に対して対応することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の免震装置のフェールセーフ機構およびその設置方法によれば、すべり支承が摺動板に対して相対的に変位して互いに接触することで、摺動板がすべり材のすべりに対する摩擦抵抗となり、摺動板とすべり支承との相対変位が抑制され、上部基礎と下部基礎との相対変位も抑えられることから、地震による水平方向の外力によって作用する建物の振動を低減させることができる。そのため、大規模な地震時においても、免震装置に過大な変位を生じさせることがなく、免震装置の破損や機能低下を防ぐことができる。
また、本発明の免震装置のフェールセーフ機構およびその設置方法によれば、免震装置の周囲にすべり支承や摺動板を設ける構造であるので、既存の免震装置に対してもフェールセーフ機構を容易に後付け施工することができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態による免震装置のフェールセーフ機構の概略構成を示す側面図である。
【図２】図１に示す免震装置の設置状態を示す一部破断側面図である。
【図３】図１に示すＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図１に示すＢ−Ｂ線断面図であって、部分的に取り外し可能な状態を説明する図である。
【図５】図１に示すＣ−Ｃ線断面図であって、フェールセーフ機構の補強体の図である。
【図６】フェールセーフ機構のすべり支承と摺動体との構成を示す図である。
【図７】補強体の組み付け状態を示す図であって、図３に対応する図である。
【図８】免震装置に水平方向の外力がかかった状態を示す一部破断側面図であって、図１に対応する図である。
【図９】図８に示すＤ−Ｄ線断面図であって、図４に対応する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態による免震装置のフェールセーフ機構およびその設置方法について、図１乃至図９に基づいて説明する。
図１に示すように、本実施の形態によるフェールセーフ機構１は、新規又は既設の免震建物（以下、建物２という）に設けられる免震装置３に備えられるものである。
【００１８】
ここで、図２は、建物２と免震装置３とを見易くするためにフェールセーフ機構１を省略した図である。図２に示すように、本建物２の免震層Ｍは、上部基礎２Ａと下部基礎２Ｂとによって形成される基礎部に位置している。上部基礎２Ａは、断面視正方形をなす基礎柱２１の四辺に基礎梁２２（２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ）が接合され（図５参照）、これら基礎梁２２Ａ〜２２Ｄによってスラブ２３が下方から支持された構造となっている。
【００１９】
免震装置３は、断面視で円形（図３参照）をなすとともに基礎柱２１と下部基礎２Ｂ上に設けられた基礎盤４との間に配置されており、基礎柱２１の下面２１ａに固定される金属製の上部プレート３１と、基礎盤４の上面４ａに固定される金属製の下部プレート３２と、上部プレート３１と下部プレート３２との間に挟持された積層ゴム３３とから構成されている。上部プレート３１および下部プレート３２は、アンカーボルト等の固定手段によってそれぞれ基礎柱２１、基礎盤４に固定されている。積層ゴム３３は、ゴム材料と薄い鋼板とを交互に積層させた弾性体であり、上部プレート３１と下部プレート３２を介して建物２に一体に設けられている。
すなわち、免震装置３は、地震時に下部基礎２Ｂに入力される水平力を移動エネルギーに変換し、建物２が受ける水平力を低減する免震機能を有している。
【００２０】
図１、図３〜図６に示すように、フェールセーフ機構１は、免震装置３の周囲を取り囲むようにして配置されるとともに上部基礎２Ａに固定されて下面にすべり材１２を有するすべり支承１１と、下部基礎２Ｂ上に設けられるとともにすべり材１２を免震装置３の中心軸線を中心とした半径方向に滑らせるための摺動板１３とを備えて構成されており、さらに基礎柱２１および基礎梁２２を水平方向で周囲から取り囲むようにして固定するとともに下面１４ａにすべり支承１１を備えた補強体１４が設けられている。
【００２１】
すべり支承１１は、図３に示す平面視で一定の幅を有するリング状をなし、補強体１４の下面１４ａにおいて免震装置３の中心軸線に対して同軸に配置されている。なお、すべり支承１１の中心軸線と免震装置３の中心軸線とが一致するとき（上部基礎２Ａと下部基礎２Ｂと間に相対変位が生じていない状態のとき）のすべり支承１１の位置を原位置Ｐ０（図６）とする。そして、すべり材１２は、すべり支承１１と平面視で同じリング形状をなしている。
【００２２】
図６に示すように、すべり支承１１に設けられるすべり材１２の下面（すべり面１２ａ）は、後述する摺動板１３の摺動面１３ａに対応する斜面が形成されている。つまり、すべり材１２には、内周側から外周側に向かうにしたがって漸次上下方向で上方へ向かう斜面が形成され、その傾斜角度は摺動板１３の摺動面１３ａの傾斜角度にほぼ一致している。
【００２３】
このように構成されるすべり支承１１は、上部基礎２Ａと下部基礎２Ｂと間に相対変位が生じていない状態のとき、すなわち図６に示す原位置Ｐ０において、すべり面１２ａと摺動面１３ａとの間にはクリアランスＳが設けられている。そして、詳しくは後述するが、地震によって建物２に水平方向の外力が入力され、摺動板１３に対してすべり支承１１が図６に示すように原位置Ｐ０から二点鎖線で示すＰ１、Ｐ２の順で略水平方向に変位すると、すべり面１２ａと摺動面１３ａとの間のクリアランスＳが小さくなり、接触する構成となっている。
【００２４】
摺動板１３は、図４に示すように、平面視円形のステンレス鋼からなり、下部基礎２Ｂの基礎盤４の周囲に全周にわたる領域に設けられる摺動板用基礎５上に設けられている。摺動板用基礎５は、その上面が免震装置３の中心軸線を中心とした半径方向で外周側に向かうにしたがって漸次上り傾斜となる傾斜面が形成され（図６参照）、この上面に摺動板１３が設けられている。つまり、摺動板１３には、摺動板用基礎５の傾斜面に沿う所定の傾斜角を有する摺動面１３ａが形成された状態となっている。なお、摺動板１３の大きさ、設置領域は、下部基礎２Ｂに対して相対変位するすべり支承１１の移動範囲と同等、或いはそれよりも広い範囲となっている。
【００２５】
また、摺動板１３は、一部が平面視で周方向に分離された着脱部１３Ａが形成されており、この着脱部１３Ａが摺動板用基礎５（５Ａ）とともに着脱可能となっている。つまり、着脱部１３Ａ（５Ａ）を取り外すことで、摺動板１３（摺動板用基礎５）の外側から免震装置３に通じる空間（通路Ｒ）が設けられるようになっており、これにより免震装置３の点検や交換ができるようになっている。
【００２６】
図１、図５および図７に示すように、基礎柱２１と基礎梁２２Ａ〜２２Ｄが接合する平面視略十字状の上部基礎２Ａを補強する補強体１４は、すべり支承１１で受ける水平力を建物２に伝達させることで、すべり支承１１を支持するためのものである。すなわち、図７に示すように、補強体１４は、すべり支承１１とともに平面視で４分割された分割補強体１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄからなり、それぞれがプレキャストコンクリート製でブロック状に形成されている。そして、各分割補強体１４Ａ〜１４Ｄによって上部基礎２２Ａを挟み込み、さらにＰＣ鋼棒６（連結部材）によって横方向に隣り合う補強体１４どうしを締め付けた構成となっている。このときの各ＰＣ鋼棒６は、基礎梁２２を貫通した状態となっている。なお、補強体１４は、梁側面にＰＣ鋼棒６により圧着させ、その摩擦力で荷重を伝達するようになっている。
【００２７】
次に、上述したフェールセーフ機構１を免震装置３の周囲に設置する方法について、図面に基づいて説明する。なお、本実施の形態では、既存の免震装置３に対して、フェールセーフ機構１を後付け施工する一例について説明する。
先ず、図１に示すように、免震層Ｍにおいて、下部基礎２Ｂに免震装置３の基礎盤４の周囲に摺動板用基礎５を、上面が上述した傾斜面となるようにしてコンクリート打設し、その上面にステンレス鋼からなる摺動板１３を配置する。そして、図７に示すように、上部基礎２Ａ（基礎柱２１と基礎梁２２との接合部）の周囲に、すべり支承１１から伝達される軸力を支持できるように、下面１４ａにすべり支承１１を固定させた鉄筋コンクリート製の補強体１４を取り付けて補強を行う。
これにより、既存の免震装置３の周囲にフェールセーフ機構１を後付けにより施工することができる。
【００２８】
次に、免震装置３に設けられるフェールセーフ機構１の作用について図面に基づいて説明する。
図８および図９に示すように、地震によって建物２に水平方向（例えば図８では、矢印Ｅ方向）の外力（せん断力）が入力されると、上部基礎２Ａと下部基礎２Ｂとの間で水平方向の相対変位が生じ、これによりすべり支承１１も上部基礎２Ａとともに下部基礎２Ｂに設けられている摺動板１３に対して相対的に変位する。
【００２９】
そして、図６に示すように、摺動板１３の摺動面１３ａがその半径方向外周側で高くなるように傾斜しているので、すべり支承１１のすべり材１２が摺動板１３の平面視で外周側、すなわち原位置Ｐ０から二点鎖線で示すＰ１、Ｐ２へ略水平方向に変位すると、すべり材１２と摺動面１３ａとの間のクリアランスＳが漸次小さくなって接触する。つまり、この接触によって摺動板１３がすべり材１２のすべりに対する摩擦抵抗となり、すべり材１２（すべり支承１１）の水平方向への移動が拘束され、摺動板１３とすべり支承１１との相対変位が抑制されることになる。また、摺動面１３ａが傾斜していることで、上記接触抵抗により移動が拘束されたすべり支承１１には減衰性と復元力とが作用し、元の位置（図６に示す原位置Ｐ０）へ戻ろうとする効果を奏する。
【００３０】
そして、すべり支承１１に生じる水平方向の拘束力は補強体１４を介して上部基礎２Ａに伝達され、上部基礎２Ａと下部基礎２Ｂとの相対変位も抑えられることになることから、地震による水平方向の外力によって作用する建物２の振動を低減させることができる。本実施の形態のように免震装置３が積層ゴム３３である場合にその積層ゴム３３の粘性体が変形するが、例えばレベル２地震のような大規模な地震であっても、本フェールセーフ機構１により前記粘性体の変形が抑えられ、積層ゴム３３の破断を防止することができ、免震装置３としての機能を十分に発揮できる免震建物を実現することができる。しかも、すべり支承１１が上述したように復元性を有することから、地震後に建物２を元の位置に戻すことができる。
【００３１】
さらに、本フェールセーフ機構１では、摺動板１３の摺動面１３ａとすべり材１２の傾斜角度を調節することにより、すべり支承１１の水平変位を制御することができる。また、すべり材１２と摺動板１３とのクリアランスＳ（図６参照）を調節することにより、双方の間に生じるすべり（摩擦抵抗）の利き始める位置を調節することも可能である。
さらにまた、すべり材１２の材質を変えることにより、すべり支承１１の減衰性能も調節することができる。
【００３２】
そのため、例えば、免震装置３の周囲に擁壁（図示省略）が設けられている場合、その擁壁と建物２の上部基礎２Ａとの間隔が積層ゴム３３の破断変位より小さい場合であっても、上記方法によりすべり材１２と摺動板１３との傾斜角度や間隔等を適宜調節して、すべり始めの水平変位や減衰性能を調整して大きな減衰力を付与することで、大規模な地震時に上部基礎２Ａが擁壁に衝突することを防ぐことができる。
【００３３】
また、本フェールセーフ機構１では、すべり材１２のすべり面１２ａは、摺動板１３の摺動面１３ａに対応して略同じ傾斜角度で形成されているので、すべり支承１１が摺動板１３に対して相対変位してすべり材１２と摺動面１３ａとが接触する際、双方が滑らかに接触しつつ滑るので、すべり支承１１の減衰効果および復元効果をより一層高めることができる。
【００３４】
さらにまた、本フェールセーフ機構１では、すべり支承１１が免震装置３の中心軸線と同軸をなすリング状をなしているので、例えばすべり支承が周方向に部分的に配置されている場合に比べて、すべり支承１１が摺動板１３に対して相対変位してすべり面１２ａと摺動面１３ａとが接触する際、すべり面１２ａの摺動面１３ａに対する接触面積が増大するので、摩擦抵抗が増え、すべり支承１１としての機能を最大限に発揮させることができる。
【００３５】
また、本フェールセーフ機構１では、すべり支承１１を支持する上部基礎２Ａを補強体１４で補強することで、すべり支承１１に生じる水平方向の拘束力を上部基礎２Ａによって確実に支持することができる。さらに、その補強体１４が図７に示すように水平方向に分割されているので、本実施の形態のように各分割補強体１４Ａ〜１４Ｄをプレキャスト製とすることで、既存の免震建物の上部基礎２Ａに対して容易に施工することができ、分割された補強体１４どうしを水平方向に図５に示すＰＣ鋼棒６で緊結することで、すべり支承１１から伝達される水平方向の力に対して対応することができる。
【００３６】
上述のように本実施の形態による免震装置のフェールセーフ機構およびその設置方法では、すべり支承１１が摺動板１３に対して相対的に変位して互いに接触することで、摺動板１３がすべり材１２のすべりに対する摩擦抵抗となり、摺動板１３とすべり支承１１との相対変位が抑制され、上部基礎２Ａと下部基礎２Ｂとの相対変位も抑えられることから、地震による水平方向の外力によって作用する建物２の振動を低減させることができる。そのため、大規模な地震時においても、免震装置３に過大な変位を生じさせることがなく、免震装置３の破損や機能低下を防ぐことができる。
また、本実施の形態の免震装置のフェールセーフ機構およびその設置方法では、免震装置３の周囲にすべり支承１１や摺動板１３を設ける構造であるので、既存の免震装置に対してもフェールセーフ機構１を容易に後付け施工することができる利点がある。
【００３７】
以上、本発明による免震装置のフェールセーフ機構およびその設置方法の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施の形態では積層ゴム３３の免震装置３をフェールセーフ機構１の適用対象としているが、これに制限されることはなく、転がり支承などの免震装置を対象としてもよい。
また、本実施の形態では基礎柱２１と基礎梁２２との接合部となる上部基礎２Ａに補強体１４を設けた構成としているが、補強体１４を設けずにすべり支承１１を上部基礎２Ａに直接固定する構造であってもかまわない。
【００３８】
さらに、本実施の形態では補強体１４を鉄筋コンクリート製の部材としているが、これに限定されることはなく、例えば鉄骨を用いて上部基礎２Ａを補強する構造であってもよい。
さらにまた、すべり支承１１の位置、すべり材１２のすべり面１２ａおよび摺動板１３の摺動面１３ａの傾斜角度や、すべり面１２ａと摺動面１３ａとのクリアランスなどは、すべり材１２や摺動板１３の材質や建物２に設定する減衰性能、免震装置の性能などの条件に基づいて適宜設定することが可能である。
【符号の説明】
【００３９】
１ フェールセーフ機構
２ 建物
２Ａ 上部基礎
２Ｂ 下部基礎
３ 免震装置
４ 基礎盤
５ 摺動板用基礎
６ ＰＣ鋼棒（連結部材）
１１ すべり支承
１２ すべり材
１３ 摺動板
１３ａ 摺動面
１４ 補強体
１４ａ 下面
２１ 基礎柱
２２、２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ 基礎梁
３３ 積層ゴム
Ｍ 免震層
Ｓ クリアランス
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば既存の免震建物などに備えられた免震装置のフェールセーフ機構およびその設置方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、免震建物の急速な普及とともに免震装置が採用されている。免震装置としては、ゴム材料からなる弾性体と鋼板とを上下方向に交互に積層した構造のいわゆる積層ゴムを用いたものが知られている。このような積層ゴムから構成される免震装置は、例えば建物の基礎とこの基礎上に構築される建物本体との間に介装され、地震等によって水平方向の大きな外力が入力されたときには、積層ゴムが水平方向に変形することでその外力の構造物本体への伝達を軽減し、建物本体の揺れを抑えるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１８２７６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の免震装置では、以下のような問題があった。
すなわち、既設の免震建物では、極めて稀に起こるレベル２地震で想定しているエネルギー入力の速度換算値でＶｅ＝１５０ｃｍ／ｓｅｃといわれている。その一方、近年において、想定を超える最大加速度を有する実地震の発生などで想定されている地震動は、Ｖｅ＝３００ｃｍ／ｓｅｃと従来のレベル２地震の２倍のエネルギーを有するものとなっている。そのため、Ｖｅ＝１５０ｃｍ／ｓｅｃの地震に対して設計された既設の免震建物にＶｅ＝３００ｃｍ／ｓｅｃを超えるようなエネルギーが入力されると、その水平変位（せん断変形）が例えばγ＝５００％となり、積層ゴムが破断するおそれがあった。
また、基礎免震の場合にあっては、擁壁と建物の上部基礎との間隔が例えば６０ｃｍ程度に設計されており、これは水平変位でγ＝３００％に相当し、積層ゴムが破断する前に擁壁に衝突するという問題があった。
【０００５】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、免震装置に作用する過大な変位を抑制し、免震装置の破損や機能低下を防ぐことができる免震装置のフェールセーフ機構およびその設置方法を提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、既存の免震装置に対して容易に後付け施工することができる免震装置のフェールセーフ機構およびその設置方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る免震装置のフェールセーフ機構では、上部基礎と下部基礎との間に設けられた免震装置に用いられるフェールセーフ機構であって、免震装置の周囲に配置されるとともに上部基礎に固定され、下面にすべり材を有するすべり支承と、下部基礎に設けられ、すべり材を免震装置の中心軸線を中心とした半径方向に滑らせるための摺動板とを備え、摺動板の摺動面は、半径方向で外周側に向かうにしたがって上方へ向けて傾斜してなり、上部基礎と下部基礎との間に相対変位が生じていない状態ですべり材のすべり面と摺動板の摺動面との間にクリアランスが設けられ、相対変位が生じた状態ですべり面と摺動面とが接触することを特徴としている。
【０００７】
また、本発明に係る免震装置のフェールセーフ機構の設置方法では、上部基礎と下部基礎との間に設けられた既存の免震装置に対して設置されるフェールセーフ機構の設置方法であって、下面にすべり材を有するすべり支承を、免震装置の周囲に配置して上部基礎に固定する工程と、免震装置の中心軸線を中心とした半径方向で外周側に向かうにしたがって上方へ向けて傾斜してなる摺動面を有する摺動板を、すべり材を半径方向に滑らすようにして下部基礎に設ける工程とを有し、上部基礎と下部基礎との間に相対変位が生じていない状態ですべり材のすべり面と摺動板の摺動面との間にクリアランスが設けられるようにし、相対変位が生じた状態ですべり面と摺動面とが接触するようにしたことを特徴としている。
【０００８】
本発明では、地震によって建物に水平方向の外力が入力されると、上部基礎と下部基礎との間で水平方向の相対変位が生じ、これによりすべり支承も上部基礎とともに下部基礎に設けられている摺動板に対して相対的に変位する。そして、摺動板の摺動面がその外周側で高くなるように傾斜しているので、すべり支承のすべり材が摺動板の平面視で外周側に変位すると、すべり材と摺動面との間のクリアランスが漸次小さくなって接触する。つまり、この接触によって摺動板がすべり材のすべりに対する摩擦抵抗となり、すべり材（すべり支承）の水平方向への移動が拘束され、摺動板とすべり支承との相対変位が抑制されることになる。また、摺動板の摺動面が傾斜しているため、上記接触抵抗により移動が拘束されたすべり支承には減衰性と復元力とが作用し、元の位置へ戻ろうとする効果を奏する。
【０００９】
そして、すべり支承に生じる水平方向の拘束力は上部基礎に伝達され、上部基礎と下部基礎との相対変位も抑えられることになることから、地震による水平方向の外力によって作用する建物の振動を低減させることができる。例えば免震装置が積層ゴムである場合にその積層ゴムの粘性体が変形するが、例えばレベル２地震のような大規模な地震であっても、本フェールセーフ機構により前記粘性体の変形が抑えられ、積層ゴムの破断を防止することができ、免震装置としての機能を十分に発揮できる免震建物を実現することができる。しかも、すべり支承が上述したように復元性を有することから、地震後に建物を元の位置に戻すことができる。
【００１０】
さらに、本発明のフェールセーフ機構では、摺動板の摺動面の傾斜角度を調節することにより、すべり支承の水平変位を制御することができる。また、すべり材と摺動板とのクリアランスを調節することにより、双方の間に生じるすべり（摩擦抵抗）の利き始める位置を調節することができる。さらにまた、すべり材の材質を変えることにより、すべり支承の減衰性能も調節することができる。
【００１１】
また、本発明に係る免震装置のフェールセーフ機構では、すべり材のすべり面は、摺動板の摺動面に対応して略同じ傾斜角度で傾斜していることが好ましい。
これにより、すべり支承が摺動板に対して相対変位してすべり材と摺動面とが接触する際、双方が滑らかに接触しつつ滑るので、すべり支承の減衰効果および復元効果をより一層高めることができる。
【００１２】
また、本発明に係る免震装置のフェールセーフ機構では、すべり支承は、免震装置の中心軸線に対して同軸となるリング状をなしていてもよい。
本発明では、例えばすべり支承が周方向に部分的に配置されている場合に比べて、すべり支承が摺動板に対して相対変位してすべり面と摺動面とが接触する際、すべり面の摺動面に対する接触面積が増大するので、摩擦抵抗が増え、すべり支承としての機能を最大限に発揮させることができる。
【００１３】
また、本発明に係る免震装置のフェールセーフ機構では、上部基礎を水平方向で周囲から取り囲むようにして固定する補強体が設けられ、補強体の下面にすべり支承が取り付けられていることが好ましい。
本発明では、すべり支承を支持する上部基礎を補強体で補強することで、すべり支承に生じる水平方向の拘束力を上部基礎によって確実に支持することができる。
【００１４】
また、本発明に係る免震装置のフェールセーフ機構では、補強体は平面視で複数に分割され、これら分割された補強体どうしが連結部材によって接続されていてもよい。
本発明では、例えば分割された補強体をプレキャスト製とすることで、既存の免震建物の上部基礎に対して容易に施工することができる。しかも、それら分割された補強体どうしを水平方向に例えばＰＣ鋼棒等の連結部材で緊結して接続することで、すべり支承から伝達される水平方向の力に対して対応することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の免震装置のフェールセーフ機構およびその設置方法によれば、すべり支承が摺動板に対して相対的に変位して互いに接触することで、摺動板がすべり材のすべりに対する摩擦抵抗となり、摺動板とすべり支承との相対変位が抑制され、上部基礎と下部基礎との相対変位も抑えられることから、地震による水平方向の外力によって作用する建物の振動を低減させることができる。そのため、大規模な地震時においても、免震装置に過大な変位を生じさせることがなく、免震装置の破損や機能低下を防ぐことができる。
また、本発明の免震装置のフェールセーフ機構およびその設置方法によれば、免震装置の周囲にすべり支承や摺動板を設ける構造であるので、既存の免震装置に対してもフェールセーフ機構を容易に後付け施工することができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態による免震装置のフェールセーフ機構の概略構成を示す側面図である。
【図２】図１に示す免震装置の設置状態を示す一部破断側面図である。
【図３】図１に示すＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図１に示すＢ−Ｂ線断面図であって、部分的に取り外し可能な状態を説明する図である。
【図５】図１に示すＣ−Ｃ線断面図であって、フェールセーフ機構の補強体の図である。
【図６】フェールセーフ機構のすべり支承と摺動体との構成を示す図である。
【図７】補強体の組み付け状態を示す図であって、図３に対応する図である。
【図８】免震装置に水平方向の外力がかかった状態を示す一部破断側面図であって、図１に対応する図である。
【図９】図８に示すＤ−Ｄ線断面図であって、図４に対応する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態による免震装置のフェールセーフ機構およびその設置方法について、図１乃至図９に基づいて説明する。
図１に示すように、本実施の形態によるフェールセーフ機構１は、新規又は既設の免震建物（以下、建物２という）に設けられる免震装置３に備えられるものである。
【００１８】
ここで、図２は、建物２と免震装置３とを見易くするためにフェールセーフ機構１を省略した図である。図２に示すように、本建物２の免震層Ｍは、上部基礎２Ａと下部基礎２Ｂとによって形成される基礎部に位置している。上部基礎２Ａは、断面視正方形をなす基礎柱２１の四辺に基礎梁２２（２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ）が接合され（図５参照）、これら基礎梁２２Ａ〜２２Ｄによってスラブ２３が下方から支持された構造となっている。
【００１９】
免震装置３は、断面視で円形（図３参照）をなすとともに基礎柱２１と下部基礎２Ｂ上に設けられた基礎盤４との間に配置されており、基礎柱２１の下面２１ａに固定される金属製の上部プレート３１と、基礎盤４の上面４ａに固定される金属製の下部プレート３２と、上部プレート３１と下部プレート３２との間に挟持された積層ゴム３３とから構成されている。上部プレート３１および下部プレート３２は、アンカーボルト等の固定手段によってそれぞれ基礎柱２１、基礎盤４に固定されている。積層ゴム３３は、ゴム材料と薄い鋼板とを交互に積層させた弾性体であり、上部プレート３１と下部プレート３２を介して建物２に一体に設けられている。
すなわち、免震装置３は、地震時に下部基礎２Ｂに入力される水平力を移動エネルギーに変換し、建物２が受ける水平力を低減する免震機能を有している。
【００２０】
図１、図３〜図６に示すように、フェールセーフ機構１は、免震装置３の周囲を取り囲むようにして配置されるとともに上部基礎２Ａに固定されて下面にすべり材１２を有するすべり支承１１と、下部基礎２Ｂ上に設けられるとともにすべり材１２を免震装置３の中心軸線を中心とした半径方向に滑らせるための摺動板１３とを備えて構成されており、さらに基礎柱２１および基礎梁２２を水平方向で周囲から取り囲むようにして固定するとともに下面１４ａにすべり支承１１を備えた補強体１４が設けられている。
【００２１】
すべり支承１１は、図３に示す平面視で一定の幅を有するリング状をなし、補強体１４の下面１４ａにおいて免震装置３の中心軸線に対して同軸に配置されている。なお、すべり支承１１の中心軸線と免震装置３の中心軸線とが一致するとき（上部基礎２Ａと下部基礎２Ｂと間に相対変位が生じていない状態のとき）のすべり支承１１の位置を原位置Ｐ０（図６）とする。そして、すべり材１２は、すべり支承１１と平面視で同じリング形状をなしている。
【００２２】
図６に示すように、すべり支承１１に設けられるすべり材１２の下面（すべり面１２ａ）は、後述する摺動板１３の摺動面１３ａに対応する斜面が形成されている。つまり、すべり材１２には、内周側から外周側に向かうにしたがって漸次上下方向で上方へ向かう斜面が形成され、その傾斜角度は摺動板１３の摺動面１３ａの傾斜角度にほぼ一致している。
【００２３】
このように構成されるすべり支承１１は、上部基礎２Ａと下部基礎２Ｂと間に相対変位が生じていない状態のとき、すなわち図６に示す原位置Ｐ０において、すべり面１２ａと摺動面１３ａとの間にはクリアランスＳが設けられている。そして、詳しくは後述するが、地震によって建物２に水平方向の外力が入力され、摺動板１３に対してすべり支承１１が図６に示すように原位置Ｐ０から二点鎖線で示すＰ１、Ｐ２の順で略水平方向に変位すると、すべり面１２ａと摺動面１３ａとの間のクリアランスＳが小さくなり、接触する構成となっている。
【００２４】
摺動板１３は、図４に示すように、平面視円形のステンレス鋼からなり、下部基礎２Ｂの基礎盤４の周囲に全周にわたる領域に設けられる摺動板用基礎５上に設けられている。摺動板用基礎５は、その上面が免震装置３の中心軸線を中心とした半径方向で外周側に向かうにしたがって漸次上り傾斜となる傾斜面が形成され（図６参照）、この上面に摺動板１３が設けられている。つまり、摺動板１３には、摺動板用基礎５の傾斜面に沿う所定の傾斜角を有する摺動面１３ａが形成された状態となっている。なお、摺動板１３の大きさ、設置領域は、下部基礎２Ｂに対して相対変位するすべり支承１１の移動範囲と同等、或いはそれよりも広い範囲となっている。
【００２５】
また、摺動板１３は、一部が平面視で周方向に分離された着脱部１３Ａが形成されており、この着脱部１３Ａが摺動板用基礎５（５Ａ）とともに着脱可能となっている。つまり、着脱部１３Ａ（５Ａ）を取り外すことで、摺動板１３（摺動板用基礎５）の外側から免震装置３に通じる空間（通路Ｒ）が設けられるようになっており、これにより免震装置３の点検や交換ができるようになっている。
【００２６】
図１、図５および図７に示すように、基礎柱２１と基礎梁２２Ａ〜２２Ｄが接合する平面視略十字状の上部基礎２Ａを補強する補強体１４は、すべり支承１１で受ける水平力を建物２に伝達させることで、すべり支承１１を支持するためのものである。すなわち、図７に示すように、補強体１４は、すべり支承１１とともに平面視で４分割された分割補強体１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄからなり、それぞれがプレキャストコンクリート製でブロック状に形成されている。そして、各分割補強体１４Ａ〜１４Ｄによって上部基礎２２Ａを挟み込み、さらにＰＣ鋼棒６（連結部材）によって横方向に隣り合う補強体１４どうしを締め付けた構成となっている。このときの各ＰＣ鋼棒６は、基礎梁２２を貫通した状態となっている。なお、補強体１４は、梁側面にＰＣ鋼棒６により圧着させ、その摩擦力で荷重を伝達するようになっている。
【００２７】
次に、上述したフェールセーフ機構１を免震装置３の周囲に設置する方法について、図面に基づいて説明する。なお、本実施の形態では、既存の免震装置３に対して、フェールセーフ機構１を後付け施工する一例について説明する。
先ず、図１に示すように、免震層Ｍにおいて、下部基礎２Ｂに免震装置３の基礎盤４の周囲に摺動板用基礎５を、上面が上述した傾斜面となるようにしてコンクリート打設し、その上面にステンレス鋼からなる摺動板１３を配置する。そして、図７に示すように、上部基礎２Ａ（基礎柱２１と基礎梁２２との接合部）の周囲に、すべり支承１１から伝達される軸力を支持できるように、下面１４ａにすべり支承１１を固定させた鉄筋コンクリート製の補強体１４を取り付けて補強を行う。
これにより、既存の免震装置３の周囲にフェールセーフ機構１を後付けにより施工することができる。
【００２８】
次に、免震装置３に設けられるフェールセーフ機構１の作用について図面に基づいて説明する。
図８および図９に示すように、地震によって建物２に水平方向（例えば図８では、矢印Ｅ方向）の外力（せん断力）が入力されると、上部基礎２Ａと下部基礎２Ｂとの間で水平方向の相対変位が生じ、これによりすべり支承１１も上部基礎２Ａとともに下部基礎２Ｂに設けられている摺動板１３に対して相対的に変位する。
【００２９】
そして、図６に示すように、摺動板１３の摺動面１３ａがその半径方向外周側で高くなるように傾斜しているので、すべり支承１１のすべり材１２が摺動板１３の平面視で外周側、すなわち原位置Ｐ０から二点鎖線で示すＰ１、Ｐ２へ略水平方向に変位すると、すべり材１２と摺動面１３ａとの間のクリアランスＳが漸次小さくなって接触する。つまり、この接触によって摺動板１３がすべり材１２のすべりに対する摩擦抵抗となり、すべり材１２（すべり支承１１）の水平方向への移動が拘束され、摺動板１３とすべり支承１１との相対変位が抑制されることになる。また、摺動面１３ａが傾斜していることで、上記接触抵抗により移動が拘束されたすべり支承１１には減衰性と復元力とが作用し、元の位置（図６に示す原位置Ｐ０）へ戻ろうとする効果を奏する。
【００３０】
そして、すべり支承１１に生じる水平方向の拘束力は補強体１４を介して上部基礎２Ａに伝達され、上部基礎２Ａと下部基礎２Ｂとの相対変位も抑えられることになることから、地震による水平方向の外力によって作用する建物２の振動を低減させることができる。本実施の形態のように免震装置３が積層ゴム３３である場合にその積層ゴム３３の粘性体が変形するが、例えばレベル２地震のような大規模な地震であっても、本フェールセーフ機構１により前記粘性体の変形が抑えられ、積層ゴム３３の破断を防止することができ、免震装置３としての機能を十分に発揮できる免震建物を実現することができる。しかも、すべり支承１１が上述したように復元性を有することから、地震後に建物２を元の位置に戻すことができる。
【００３１】
さらに、本フェールセーフ機構１では、摺動板１３の摺動面１３ａとすべり材１２の傾斜角度を調節することにより、すべり支承１１の水平変位を制御することができる。また、すべり材１２と摺動板１３とのクリアランスＳ（図６参照）を調節することにより、双方の間に生じるすべり（摩擦抵抗）の利き始める位置を調節することも可能である。
さらにまた、すべり材１２の材質を変えることにより、すべり支承１１の減衰性能も調節することができる。
【００３２】
そのため、例えば、免震装置３の周囲に擁壁（図示省略）が設けられている場合、その擁壁と建物２の上部基礎２Ａとの間隔が積層ゴム３３の破断変位より小さい場合であっても、上記方法によりすべり材１２と摺動板１３との傾斜角度や間隔等を適宜調節して、すべり始めの水平変位や減衰性能を調整して大きな減衰力を付与することで、大規模な地震時に上部基礎２Ａが擁壁に衝突することを防ぐことができる。
【００３３】
また、本フェールセーフ機構１では、すべり材１２のすべり面１２ａは、摺動板１３の摺動面１３ａに対応して略同じ傾斜角度で形成されているので、すべり支承１１が摺動板１３に対して相対変位してすべり材１２と摺動面１３ａとが接触する際、双方が滑らかに接触しつつ滑るので、すべり支承１１の減衰効果および復元効果をより一層高めることができる。
【００３４】
さらにまた、本フェールセーフ機構１では、すべり支承１１が免震装置３の中心軸線と同軸をなすリング状をなしているので、例えばすべり支承が周方向に部分的に配置されている場合に比べて、すべり支承１１が摺動板１３に対して相対変位してすべり面１２ａと摺動面１３ａとが接触する際、すべり面１２ａの摺動面１３ａに対する接触面積が増大するので、摩擦抵抗が増え、すべり支承１１としての機能を最大限に発揮させることができる。
【００３５】
また、本フェールセーフ機構１では、すべり支承１１を支持する上部基礎２Ａを補強体１４で補強することで、すべり支承１１に生じる水平方向の拘束力を上部基礎２Ａによって確実に支持することができる。さらに、その補強体１４が図７に示すように水平方向に分割されているので、本実施の形態のように各分割補強体１４Ａ〜１４Ｄをプレキャスト製とすることで、既存の免震建物の上部基礎２Ａに対して容易に施工することができ、分割された補強体１４どうしを水平方向に図５に示すＰＣ鋼棒６で緊結することで、すべり支承１１から伝達される水平方向の力に対して対応することができる。
【００３６】
上述のように本実施の形態による免震装置のフェールセーフ機構およびその設置方法では、すべり支承１１が摺動板１３に対して相対的に変位して互いに接触することで、摺動板１３がすべり材１２のすべりに対する摩擦抵抗となり、摺動板１３とすべり支承１１との相対変位が抑制され、上部基礎２Ａと下部基礎２Ｂとの相対変位も抑えられることから、地震による水平方向の外力によって作用する建物２の振動を低減させることができる。そのため、大規模な地震時においても、免震装置３に過大な変位を生じさせることがなく、免震装置３の破損や機能低下を防ぐことができる。
また、本実施の形態の免震装置のフェールセーフ機構およびその設置方法では、免震装置３の周囲にすべり支承１１や摺動板１３を設ける構造であるので、既存の免震装置に対してもフェールセーフ機構１を容易に後付け施工することができる利点がある。
【００３７】
以上、本発明による免震装置のフェールセーフ機構およびその設置方法の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施の形態では積層ゴム３３の免震装置３をフェールセーフ機構１の適用対象としているが、これに制限されることはなく、転がり支承などの免震装置を対象としてもよい。
また、本実施の形態では基礎柱２１と基礎梁２２との接合部となる上部基礎２Ａに補強体１４を設けた構成としているが、補強体１４を設けずにすべり支承１１を上部基礎２Ａに直接固定する構造であってもかまわない。
【００３８】
さらに、本実施の形態では補強体１４を鉄筋コンクリート製の部材としているが、これに限定されることはなく、例えば鉄骨を用いて上部基礎２Ａを補強する構造であってもよい。
さらにまた、すべり支承１１の位置、すべり材１２のすべり面１２ａおよび摺動板１３の摺動面１３ａの傾斜角度や、すべり面１２ａと摺動面１３ａとのクリアランスなどは、すべり材１２や摺動板１３の材質や建物２に設定する減衰性能、免震装置の性能などの条件に基づいて適宜設定することが可能である。
【符号の説明】
【００３９】
１ フェールセーフ機構
２ 建物
２Ａ 上部基礎
２Ｂ 下部基礎
３ 免震装置
４ 基礎盤
５ 摺動板用基礎
６ ＰＣ鋼棒（連結部材）
１１ すべり支承
１２ すべり材
１３ 摺動板
１３ａ 摺動面
１４ 補強体
１４ａ 下面
２１ 基礎柱
２２、２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ 基礎梁
３３ 積層ゴム
Ｍ 免震層
Ｓ クリアランス
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部基礎と下部基礎との間に設けられた免震装置に用いられるフェールセーフ機構であって、
前記免震装置の周囲に配置されるとともに前記上部基礎に固定され、下面にすべり材を有するすべり支承と、
前記下部基礎に設けられ、前記すべり材を前記免震装置の中心軸線を中心とした半径方向に滑らせるための摺動板と、
を備え、
前記摺動板の摺動面は、前記半径方向で外周側に向かうにしたがって上方へ向けて傾斜してなり、
前記上部基礎と前記下部基礎との間に相対変位が生じていない状態で前記すべり材のすべり面と前記摺動板の摺動面との間にクリアランスが設けられ、前記相対変位が生じた状態で前記すべり面と前記摺動面とが接触することを特徴とする免震装置のフェールセーフ機構。
【請求項２】
前記すべり材のすべり面は、前記摺動板の摺動面に対応して略同じ傾斜角度で傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の免震装置のフェールセーフ機構。
【請求項３】
前記すべり支承は、前記免震装置の中心軸線に対して同軸となるリング状をなしていることを特徴とする請求項１又は２に記載の免震装置のフェールセーフ機構。
【請求項４】
前記上部基礎を水平方向で周囲から取り囲むようにして固定する補強体が設けられ、
該補強体の下面に前記すべり支承が取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の免震装置のフェールセーフ機構。
【請求項５】
前記補強体は平面視で複数に分割され、これら分割された補強体どうしが連結部材によって接続されていることを特徴とする請求項４に記載の免震装置のフェールセーフ機構。
【請求項６】
上部基礎と下部基礎との間に設けられた既存の免震装置に対して設置されるフェールセーフ機構の設置方法であって、
下面にすべり材を有するすべり支承を、前記免震装置の周囲に配置して前記上部基礎に固定する工程と、
前記免震装置の中心軸線を中心とした半径方向で外周側に向かうにしたがって上方へ向けて傾斜してなる摺動面を有する摺動板を、前記すべり材を前記半径方向に滑らすようにして前記下部基礎に設ける工程と、
を有し、
前記上部基礎と前記下部基礎との間に相対変位が生じていない状態で前記すべり材のすべり面と前記摺動板の摺動面との間にクリアランスが設けられるようにし、前記相対変位が生じた状態で前記すべり面と前記摺動面とが接触するようにしたことを特徴とするフェールセーフ機構の設置方法。
【請求項１】
上部基礎と下部基礎との間に設けられた免震装置に用いられるフェールセーフ機構であって、
前記免震装置の周囲に配置されるとともに前記上部基礎に固定され、下面にすべり材を有するすべり支承と、
前記下部基礎に設けられ、前記すべり材を前記免震装置の中心軸線を中心とした半径方向に滑らせるための摺動板と、
を備え、
前記摺動板の摺動面は、前記半径方向で外周側に向かうにしたがって上方へ向けて傾斜してなり、
前記上部基礎と前記下部基礎との間に相対変位が生じていない状態で前記すべり材のすべり面と前記摺動板の摺動面との間にクリアランスが設けられ、前記相対変位が生じた状態で前記すべり面と前記摺動面とが接触することを特徴とする免震装置のフェールセーフ機構。
【請求項２】
前記すべり材のすべり面は、前記摺動板の摺動面に対応して略同じ傾斜角度で傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の免震装置のフェールセーフ機構。
【請求項３】
前記すべり支承は、前記免震装置の中心軸線に対して同軸となるリング状をなしていることを特徴とする請求項１又は２に記載の免震装置のフェールセーフ機構。
【請求項４】
前記上部基礎を水平方向で周囲から取り囲むようにして固定する補強体が設けられ、
該補強体の下面に前記すべり支承が取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の免震装置のフェールセーフ機構。
【請求項５】
前記補強体は平面視で複数に分割され、これら分割された補強体どうしが連結部材によって接続されていることを特徴とする請求項４に記載の免震装置のフェールセーフ機構。
【請求項６】
上部基礎と下部基礎との間に設けられた既存の免震装置に対して設置されるフェールセーフ機構の設置方法であって、
下面にすべり材を有するすべり支承を、前記免震装置の周囲に配置して前記上部基礎に固定する工程と、
前記免震装置の中心軸線を中心とした半径方向で外周側に向かうにしたがって上方へ向けて傾斜してなる摺動面を有する摺動板を、前記すべり材を前記半径方向に滑らすようにして前記下部基礎に設ける工程と、
を有し、
前記上部基礎と前記下部基礎との間に相対変位が生じていない状態で前記すべり材のすべり面と前記摺動板の摺動面との間にクリアランスが設けられるようにし、前記相対変位が生じた状態で前記すべり面と前記摺動面とが接触するようにしたことを特徴とするフェールセーフ機構の設置方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−２７０８８１（Ｐ２０１０−２７０８８１Ａ）
【公開日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１２５１６５（Ｐ２００９−１２５１６５）
【出願日】平成２１年５月２５日（２００９．５．２５）
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月２５日（２００９．５．２５）
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【Ｆターム（参考）】
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